An investigation on direct free cooling potential of climate in key cities of Turkey

Abstract

Geçtiğimiz on yılda veri merkezleri dünyanın ürettiği elektrik enerjisinin yaklaşık yüzde ikisinikullandılar ve bu enerjinin üretiminde tüketilen kaynakların ve oluşan emisyonların sorumlusuoldular. Hava koşullarının çalıştırılan IT ekipmanının soğutma ihtiyaçlarıyla örtüştüğü zamanlardakullanılabilen iklimin serbest soğutma potansiyeli, hem enerji ve kaynak tasarrufu yapılabilmesinihem de ilintili emisyonların azaltılabilmesini sağlamaktadır.Bu çalışmada Türkiye'nin sosyo-ekonomik açıdan en gelişmiş illeri olan Istanbul, Ankara veIzmir illeri ile kullanılabilir veri merkezi alanını yaklaşık iki katına çıkartacak yatırımlar yapılmasıbeklenen Konya ve yıl boyunca soğuk bir iklim gözlemlenen, yüksek rakımlı Erzurum illerindeiklimin serbest soğutma potansiyeli geçmiş ve gelecekteki iki farklı periyod için araştırılmış veserbest soğutma potansiyelleri iller içinde ve arasında her iki periyod için de karşılaştırılmıştır.Bu araştırmada raporlanan bulguların değişen iklim çerçevesinde politika ve yatırım yapmasüreçlerini etkilemesi beklenir. Amaç, Türkiye'nin belirli illerinde görülen iklime uyumlu, verimlive sürdürülebilir veri merkezi işletmeleri tesis edilerek sera gazı emisyonlarının azaltılması vekalkınmanın arttırılmasıdır.

Data centers operating throughout the globe demanded up to 2% of world's electricitygeneration in the last decade, and they were responsible for the associated emissions and resources.There exists a potential of climate for times weather parameters comply with the environmentalneeds of our state of the art IT equipment, when the energy demand for cooling is offloaded toambient air and both energy savings and reduction in emissions are realized, in so called Direct FreeCooling (DFC) mode of operation.In this research, the direct free cooling potential of climate is investigated for the top socio-economically developed cities of Turkey, namely Istanbul, Ankara, and Izmir along with the city ofKonya that is planned to almost double the data center whitespace area of Turkey, and Erzurum asthe representative of a city with year-round cold ambient air temperatures and high elevation, in twodifferent periods of time, a control period in the past and a subject period in future. The DFCpotentials calculated for both periods of each city are compared within and between cities.The findings reported in this research should affect policy and investment making processesdue to changing climate. The aim is to establish sustainable and efficient data center operations inharmony with the climate of Turkey's key cities, leading to lesser green house gas emissions andmore development.